纤维素酶
纤维素酶作用条件
纤维素酶作用条件全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:纤维素酶是一种在生物体内起到关键作用的酶类物质。
它能够降解纤维素这种复杂的多糖类物质,帮助生物体消化、吸收养分。
纤维素是植物细胞中主要的结构成分,包括木质素、半纤维素和纤维素三类。
由于植物细胞壁中存在大量的纤维素,因此许多生物体都需要纤维素酶来帮助其消化和利用这些植物性的食物资源。
纤维素酶的作用条件包括温度、pH值、离子浓度等因素。
这些条件对纤维素酶的活性、稳定性和效率都有着重要的影响。
首先来看纤维素酶的适温范围。
不同的纤维素酶对温度的适应范围有所不同,一般来说大部分纤维素酶在30-60摄氏度的温度下表现较好,超过或低于这个范围都会影响到其活性。
该适温范围取决于纤维素酶在自然环境中的来源和生长状况,例如产自热带区域的纤维素酶对高温的适应性更强,而产自极地地区的纤维素酶对低温的适应性更好。
其次是纤维素酶的适pH范围。
纤维素酶在不同的pH值下的活性也有所不同,一般来说大部分纤维素酶在中性至碱性环境下表现较好,如pH 6.0-8.0的范围。
但也有一些特殊的纤维素酶,例如在酸性环境下活性更好的酸性纤维素酶。
适pH范围的确定需要考虑到纤维素酶的酶学特性、来源和作用场景等因素。
离子浓度也是影响纤维素酶活性的重要因素之一。
纤维素酶在一定的离子浓度范围内可以保持较好的活性,过高或过低的离子浓度都会对其活性产生负面影响。
离子浓度的影响主要来源于其对蛋白质结构的稳定性和折叠构象的影响,进而影响纤维素酶的催化效率和稳定性。
纤维素酶的作用条件是多方面综合影响的结果。
在实际应用中,需要根据具体的纤维素酶类型和应用场景来确定最佳的作用条件,以提高纤维素酶的效率和稳定性,进而实现更好的纤维素降解效果。
未来,随着对纤维素酶作用机制的深入研究和技术的进步,相信纤维素酶在生物工程、环境保护和食品工业等领域的应用前景将会更加广阔。
第二篇示例:纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类,具有在生物转化、发酵工艺以及食品加工等领域中的重要应用价值。
纤维素酶的三种活力测定方法
纤维素酶的三种活力测定方法
纤维素酶是一种重要的酶类,具有分解纤维素的作用。
为了评估纤维素酶的活力,人们研究出了多种测定方法,其中较为常用的有以下三种:
1. 滴定法:将一定量的纤维素酶加入含有纤维素的溶液中,反应一定时间后,使用酸碱滴定法测定反应液的酸碱度变化,从而得出纤维素酶的活力。
2. 电泳法:将一定量的纤维素酶加入蛋白质凝胶中,进行电泳分离,然后在凝胶中添加含纤维素的溶液,观察纤维素的降解情况,从而得出纤维素酶的活力。
3. 显色法:将一定量的纤维素酶加入含有纤维素的溶液中,反应一定时间后,使用显色剂对反应液中的产物进行染色,然后利用分光光度计测定反应液的吸光度变化,从而得出纤维素酶的活力。
这三种测定方法各有优劣,研究者应根据实际需要选择合适的方法进行测定。
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纤维素酶
解。因此,纤维素的完全降解有赖于这三类酶的合适的比
例,比例不当时会显著影响它们对纤维素的降解活力。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶来源
纤维素酶来源非常广泛,昆虫、软体动物、微生物(细
菌、放线菌、真菌等)都能产生纤维素酶,如白蚁、小龙
虾等能产生完全不同于其内共生微生物群所产的纤维素 酶,反刍动物的瘤胃微生物也拥有强大的纤维素降解酶
酶解纤维素时,对无定形区仅EG即可使之水解,对于结
晶区则需要有EG和CBH的协同作用,而且在结晶纤维素 糖化过程中CB组分会使这种协同作用大大加强。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶
对于天然结晶纤维素的水解,首先需要EG酶随机水解切
断无定形区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤 维素分子基端,为CBH酶水解创造条件,然后CBH酶作用 于纤维素末端基释放出纤维二糖,纤维二糖再由CB酶水解 成葡萄糖,在上述三类酶的协同作用下完成对纤维素的降
到细胞外,增加提取纯化难度,在工业上很少应用。而丝
状真菌具有产酶的诸多优点。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶来源 丝状真菌具有产酶的诸多优点:产生的纤维素酶为胞
外酶,便于酶的分离和提取;产酶效率高,且产生纤维 素酶的酶系结构较为合理;同时可产生许多半纤维素酶、 果胶酶、淀粉酶等。从纤维素酶工业化制备及其应用角 度看,研究和采用丝状真菌产酶具有更大意义。
依次切下纤维二糖单位。其单独作用于天然结晶纤维素时
酶活力较低,但在EG酶的协同作用下,可以彻底水解结晶 纤维素。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶作用条件
纤维素酶作用条件全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶类蛋白质。
纤维素是一种由多糖组成的长链聚合物,存在于植物细胞壁中,是植物体中最丰富的有机化合物之一。
纤维素酶通过水解作用将纤维素分解成较小的碳水化合物,从而促进植物细胞的溶解,并释放出足够的能量供生命活动所需。
纤维素酶的作用条件与多种因素有关,下面将逐一进行详细介绍。
纤维素酶的作用条件与温度息息相关。
一般而言,纤维素酶的最适作用温度在50-60摄氏度左右。
过低或过高的温度都会影响纤维素酶的活性,导致酶活性下降甚至失活。
在工业生产中,需要通过控制恰当的温度来保证纤维素酶的有效作用。
pH值也是影响纤维素酶活性的重要因素之一。
一般而言,纤维素酶的最适作用pH为4.5-5.5。
若环境pH超出这个范围,将会导致纤维素酶的酶活性受到抑制或失活。
在实际应用中需要根据具体情况对环境pH进行调控,以维持纤维素酶的高效活性。
离子强度也会对纤维素酶的活性产生影响。
一般来说,适度的离子强度可以促进纤维素酶的活性,但过高或过低的离子强度都会对酶的活性造成不利影响。
在生产过程中需要控制好溶液中的离子强度,以维持纤维素酶的高效活性。
纤维素酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH值、离子强度、底物浓度和作用时间等。
在实际应用中,需要根据具体情况对这些因素进行合理控制,以保证纤维素酶的高效作用。
希望通过以上介绍,能够加深大家对纤维素酶作用条件的了解,为相关领域的研究和实践提供一定的参考。
第二篇示例:纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类。
纤维素是植物细胞壁中最重要的结构成分,由许多β-葡聚糖分子组成。
纤维素的结构使得它对于大多数动物来说是难以消化的。
纤维素酶在自然界中扮演着非常重要的角色,能够帮助生物体将植物纤维素降解为可被消化吸收的小分子。
纤维素酶的作用条件是指在何种环境条件下,纤维素酶才能够发挥最佳的降解效果。
在实际应用中,对纤维素酶的作用条件进行合理的控制和调节,可以提高酶的活性和稳定性,从而提高纤维素降解的效率。
纤维素酶的用法
纤维素酶的用法
纤维素酶是一种酶类,能够分解纤维素为可消化的单糖分子。
纤维素是植物细胞壁的主要成分,是人类难以消化的纤维质,但纤维素酶却可以将其分解为葡萄糖等单糖,提高其营养价值。
纤维素酶广泛应用于饲料、食品、纸浆等行业。
在饲料生产中,添加适量的纤维素酶可以增加动物对植物纤维的消化吸收率,提高饲料的营养价值;在食品生产中,纤维素酶可以用于果汁榨取、面包烘焙等过程中,改善食品质地,增强口感;在纸浆生产中,纤维素酶可以替代化学方法,减少浆料的处理时间和成本,提高生产效率。
除了工业应用,纤维素酶还被广泛运用于生物学研究、医学诊断等领域。
例如,在研究植物细胞壁分解机制时,纤维素酶可以作为重要工具;在血液病学研究中,纤维素酶可以用于诊断急性淋巴细胞白血病等疾病。
综上所述,纤维素酶是一种重要的酶类,在多个领域都有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,纤维素酶的应用范围还将不断扩大,为人类社会发展做出更大的贡献。
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纤维素酶
一、纤维素酶概述:纤维素酶是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶。
由于纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力,已被国内外业内人士看好,将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种,甚至在中国完全有可能成为第一大酶种,因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。
纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。
在进行酒精发酵时,纤维素酶的添加可以增加原料的利用率,并对酒质有所提升。
纤维素酶在畜禽生产中的应用:常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。
除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外,其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。
纤维素酶种类繁多,来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大,故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
二、公司产品纤维素酶产品用途及使用说明:作为微生物饲料、肥料添加使用,主要功效如下:微生物饲料:1.补充动物体内同源酶的不足,促进动物消化吸收,提高饲料利用率。
2.摧毁植物细胞壁,促进营养吸收作用,促进动物生长,提高机体免疫功能3.消除抗营养因素,释放矿物元素和其他微量元素,促进动物健康生长。
4.产生有益代谢物,抑制和杀死有害菌,调节动物的消化系统微生态平衡。
产品配方:豆壳粉、草粉、微量元素、纤维素酶等。
产品使用量:80克—100克/吨(建议使用量)质量指标:纤维素酶≥100000 u/g保存方法:25℃以下阴凉干燥保存。
保质期:12个月。
纤维素酶的作用机理及其在饲料中的应用课件
纤维素酶的提取与
纯化
通过适当的提取和纯化方法,可 获得高纯度、高活性的纤维素酶, 为进一步研究和应用提供基础。
纤维素酶的应用前景
饲料工业
纤维素酶可添加到饲料中,提高饲料利用率和动物生长性 能。通过降解纤维素,可释放出更多的营养物质供动物吸 收利用。
生物能源
纤维素酶在生物能源领域具有广阔的应用前景。利用纤维 素酶将植物秸秆等纤维素类物质转化为生物燃料,可缓解 能源危机并减少环境污染。
纤维素酶的应用可以减少动物粪便中未消化营养物质的含量 ,降低环境污染。
04
纤维素酶在饲料中的研 究现状与展望
纤维素酶的研究现状
纤维素酶的种类与
特性
目前已经发现多种纤维素酶,包 括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶 和纤维二糖酶等,这些酶具有不 同的作用方式和特性,共同作用 分解纤维素。
纤维素酶的来源
纤维素酶可来源于真菌、细菌和 放线菌等微生物,不同来源的酶 具有不同的性质和应用特点。
纺织工业
纤维素酶在纺织工业中可用于处理棉麻等天然纤维,改善 纤维品质和织物性能。通过降解纤维细胞壁,可获得更柔 软、更光滑的纤维。
纤维素酶的研究方向
提高纤维素酶的活性与稳定性
针对不同来源和性质的纤维素酶,研究其作用机制和结构特征 ,通过基因工程和蛋白质工程手段改良酶的活性与稳定性。
协同作用机制研究
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纤维素酶对纤维素的分解过程
纤维素酶通过水解作用将纤维素分解 成可被动物消化吸收的葡萄糖。
纤维素酶主要包括内切葡聚糖酶、外 切葡聚糖酶和纤维二糖酶,它们协同 作用,完成对纤维素的分解。
纤维素酶的催化机制
纤维素酶通过活性位点上的催化氨基 酸与纤维素的羟基结合,形成酯键或 水解键,从而将纤维素分解。
纤维素酶的最适ph-概述说明以及解释
纤维素酶的最适ph-概述说明以及解释1.引言1.1 概述纤维素酶是一类重要的酶,在许多生物体的生理过程中扮演着关键的角色。
这些酶能够催化纤维素降解的反应,将纤维素分解为可被利用的简单糖分子。
由于纤维素是植物细胞壁的主要组成部分,它们的降解在许多领域都具有巨大的潜力和应用前景,如生物质能源转化、生物质废物处理和生物医药等。
因此,研究纤维素酶的特性与最适条件对于提高降解效率和开发新型应用具有重要意义。
本文将着重探讨纤维素酶的最适pH,即最适反应酸碱环境。
pH是指溶液酸碱性的指标,反映了氢离子的浓度。
纤维素酶的最适pH是指酶在具有最高催化活性的酸碱条件。
了解纤维素酶最适pH的特点和调控因素,可以为纤维素酶的生产、应用和工程改造提供重要的理论指导和科学依据。
在接下来的章节中,我们将介绍纤维素酶的定义和作用,深入了解纤维素酶的工作机制以及纤维素酶最适pH的研究进展。
随后,我们将讨论纤维素酶最适pH的重要性、影响因素以及应用前景。
通过对纤维素酶最适pH的研究和应用展望,我们可以更好地理解纤维素酶的功能和应用潜力,为相关领域的研究和应用提供有益的启示和指导。
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和各个章节内容的简要介绍。
下面是对文章结构的一种可能描述:1.2 文章结构本文共分为三个主要部分:引言、正文和结论。
引言部分将提供对纤维素酶的背景和重要性的概述,以及本文撰写的目的。
正文部分将分为三个小节,分别讨论纤维素酶的定义和作用、纤维素酶的工作机制,以及本文的重点——纤维素酶的最适pH。
每个小节将深入探讨相关的研究成果、理论模型和实验数据,为读者提供详尽的了解。
结论部分将总结纤维素酶最适pH的重要性,并探讨影响纤维素酶最适pH的因素。
此外,该部分还将探讨应用纤维素酶最适pH的未来展望,以期为相关领域的研究和应用提供一些建议。
通过以上的文章结构,读者将能够清晰地了解整个文章的组织和各个章节的内容安排。
接下来的正文部分将进一步展开对纤维素酶最适pH的讨论,以满足读者对这一话题的兴趣和需求。
纤维素酶的结构与功能综述
纤维素酶的结构与功能综述纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶,由微生物、真菌和一些动物体内产生,并广泛应用于生物质转化和生物能源生产等领域。
纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,由纤维素链通过3-1,4-β-葡聚糖键连接而成,其高度结晶和抗酶解性质使其难以被降解。
纤维素酶通过裂解纤维素链将其转化为可利用的小分子糖类,具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶主要包括纤维素酶和β-葡聚糖酶两类酶。
纤维素酶主要作用于纤维素链的内部连接键,将其裂解为较短的纤维素链和纤维素微颗粒,如内切酵素和聚合酶等。
β-葡聚糖酶主要作用于纤维素链的末端葡糖单元,将其裂解为终末葡糖和低聚糖,如终端酶和糖苷水解酶等。
两类酶在纤维素降解中协同作用,形成纤维素降解的完整酶系统。
纤维素酶的结构与功能密切相关。
纤维素酶具有复杂而多样的结构,通常由一个或多个结构域组成,包括纤维素结合结构域、催化结构域和辅助结构域等。
纤维素结合结构域具有特定的结构和纤维素结合能力,使酶能够与纤维素进行特异性的结合。
催化结构域则可将纤维素链裂解为较短的纤维素链。
辅助结构域可与其他酶或辅酶相互作用,增强纤维素酶的活性和稳定性。
此外,纤维素酶还可以通过基因工程技术进行改造和优化,以提高其酶活和抗抑制物能力。
纤维素酶的功能主要体现在纤维素的降解和生物能源生产中。
纤维素酶通过裂解纤维素链,将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产,如生物乙醇、生物丁醇和生物丙酮等。
纤维素酶广泛应用于生物质转化、生物酿造、纸浆生产和饲料添加等领域,可提高资源利用效率和环境可持续性。
此外,纤维素酶还具有重要的应用前景,如抗抑制物能力的改进、多种纤维素酶混合体系的构建和高效纤维素酶的发现等。
综上所述,纤维素酶是一类重要的酶,具有复杂而多样的结构和功能。
纤维素酶通过裂解纤维素链,将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产,具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶的结构与功能研究为其改造和优化提供了理论和实践基础,具有重要的应用前景。
纤维素酶
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4 在食品工业中的应用
纤维素酶在食品工业中的应用极为广泛。 用纤维 素酶处理茶叶制备速溶茶,可有效提高速溶茶提 取率,提高稳定性,制成的速溶茶不仅保持茶叶 天然的色、香、味和营养成分,而且无不溶性渣 滓,饮用方便。用于果蔬榨汁、花粉饮料有利于 细胞内物质渗出、增加出汁率、减少压榨压力, 具有促进汁液榨取和澄清的作用。纤维素酶处理 植物可使细胞壁发生不同程度改变,从而提高细 胞内含物提取率。用于处理大豆,不仅可促使其 脱皮、增加从豆类中提取优质水溶性蛋白质得率, 还可以回收豆渣中的蛋白质和油脂,提高原料利 用率。
应用:
1 农牧业上的应用:
目前纤维素酶多与其它酶共同制成复合酶制剂, 其中含纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、淀粉酶、 蛋白酶等。在农业实践中已有很大成效,如,用 于饲料可使鸡增重20%~30%,鸡产蛋率提高7 %。饲料转化率提高5%~8%,猪增重16%~ 23%,饲料利用率提高12.4%。罗非鱼增重12 %~16%。并且酶化饲料比加酶饲料好。对于牛 羊等草食性动物也有较好的效果,犊牛增重提高 10%~14.1%,羔羊增重提高16.87%。
3 造纸业上的应用
用纤维素酶和半纤维素酶结合处理,可促进脱墨 过程,并且能在低pH值的纸浆中进行脱墨。现 在采用的透印版印刷法,其采用的油墨中含有的 干性油和干性树脂,能与纸张形成广泛的交联网 络,因而传统方法较难将这种墨脱去。帕拉萨德 (D.Y.Parasad)等用纤维素酶和半纤维素酶共 处理,已能将这种油墨脱下,并使纸纤维的洁白 度、自由度和强度均有所上升,同时也节约了在 传统方法中使用的化学原料。
2 纺织业中的应用
四种纤维素酶酶活测定方法的比较
四种纤维素酶酶活测定方法的比较一、本文概述纤维素酶是一类能够水解纤维素链中β-1,4-糖苷键的酶类,它们在生物降解纤维素以及纤维素类物质的转化利用中发挥着至关重要的作用。
由于纤维素酶在纺织、造纸、生物燃料、食品工业等多个领域的广泛应用,对其酶活性的准确测定就显得尤为重要。
本文旨在比较四种常用的纤维素酶酶活测定方法,包括滤纸酶活法、羧甲基纤维素钠(CMC)酶活法、对硝基苯酚纤维二糖法(pNPC)和荧光底物法,以期为读者提供一个全面而深入的理解,帮助研究者根据实验需求选择合适的测定方法。
本文将首先简要介绍纤维素酶的重要性和应用领域,然后详细阐述这四种酶活测定方法的原理、操作步骤、优缺点以及适用范围。
通过对比这些方法的灵敏度、准确性、重现性、操作简便性等方面,我们将为读者提供一个清晰的方法选择指南。
本文还将讨论影响酶活测定准确性的因素,并提出相应的改进措施,以期提高纤维素酶酶活测定的准确性和可靠性。
我们将对纤维素酶酶活测定方法的未来发展趋势进行展望,以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
二、方法介绍纤维素酶是一种能够水解纤维素链中β-1,4-糖苷键的酶类,其酶活测定对于了解纤维素酶的性质、优化酶的生产工艺以及评估其在各种工业应用中的效率至关重要。
目前,常见的纤维素酶酶活测定方法主要包括滤纸酶活测定法、羧甲基纤维素钠(CMC)酶活测定法、还原糖法以及荧光底物法。
滤纸酶活测定法:此方法是基于纤维素酶对滤纸的水解能力。
在一定条件下,纤维素酶将滤纸水解成还原糖,通过比色法或滴定法测定还原糖的含量,从而推算出纤维素酶的活性。
该方法操作简单,但受滤纸质量、实验条件等因素影响,结果可能存在一定误差。
羧甲基纤维素钠(CMC)酶活测定法:该方法以羧甲基纤维素钠为底物,通过测定酶解后释放的还原糖量来计算纤维素酶的活性。
该方法具有底物纯度高、反应条件易控制等优点,因此在许多研究中得到广泛应用。
然而,CMC与天然纤维素的结构差异可能导致测定的酶活与实际应用中的酶活不完全一致。
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用
纤维素酶(Cellulase)是一种对纤维素可以发挥作用的酶,它可以将纤维素分解成葡萄糖,从而被有机体完全吸收。
纤维素酶的作用机理及其在纺织上的应用被广泛研究,因此本文将首先简要介绍纤维素酶的作用机理,然后详细介绍纤维素酶在纺织上的应用。
纤维素酶是由微生物产生的,主要由细菌、酵母、真菌、藻类以及有机体产生的多种酶组成。
纤维素酶把多糖类物质(如纤维素)由其分子中间的碳链开始分解,这种分解的过程中,酶会将每一小段糖的键结分离,并分解成单糖,其中最常见的是葡萄糖。
而纤维素酶的反应速度受温度、PH值、酶度、添加物和糖类物质的种类等因素的影响。
纤维素酶在纺织上的应用被广泛研究。
在棉、麻纤维素降解中,纤维素酶可以有效地降解纤维素,使其纤维变得柔软,使穿着更加舒适。
纤维素酶也可以用于去除棉纤维的表面污渍以及除去棉纤维表面上的粘贴剂和印染剂。
此外,纤维素酶也可以用于制造拉链、缝纫线、针织物等,减少纤维之间的磨擦,使缝纫更加牢固。
综上所述,纤维素酶是一种非常有用的生物酶,其作用机理是将纤维素分解成单糖,从而可以被有机体完全吸收。
此外,纤维素酶还可以广泛应用在纺织工业中,在棉、麻纤维素降解、除去洁棉中可以起到极佳的作用,而且也可以彩印起到抗污染,节约材料,提高工作效率等多方面的作用,同时也可以制作拉链、缝纫线、针织物等,提高了纺织品的质量。
因此,研究和开发纤维素酶将有助于改善纺织工业的生产效率,同时也有助于更好地利用和分解纤维素,保护环境,减少污染。
纤维素酶完整
❖ 一、纤维素酶的定义 ❖ 二、纤维素酶的分类 ❖ 三、纤维素酶的作用方式 ❖ 四、纤维素酶的性质 ❖ 五、纤维素酶的生产 ❖ 六、纤维素酶的应用
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一、纤维素酶的定义
❖ 指水解植物纤维或经物理、化学 方法处理过的纤维素(如CMC) 的β-1.4糖苷键的酶。
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2
二、纤维素酶的分类
❖ (一)内切β-1.4葡聚糖水解酶 -Cx
❖ (二)外切β-1.4葡聚糖水解酶 -C1 1. β-1.4葡聚糖水解酶
2. β-1.4葡聚糖纤维二糖水 解酶
❖ (三) β-1.4葡萄糖苷酶-Cb
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3
三、纤维素酶的作用方式
❖ (一)作用方式
❖ (二)对式
纤维素酶水解纤维素是各组分酶 (C1 、Cx 、Cb)协同作用的结果:
1.首先Cx 酶在纤维素内部随机的切 割,使其露出许多供外切酶作用的 末端。 2.然后在C1酶的作用下生成大量纤 维二糖和纤维寡糖。 3.最后Cb酶将他们进一步分解成葡 萄糖。
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(二)对纤维素进行预处理
❖ 1.为什么对纤维素进行预处 理
天然植物纤维中除纤维素外还 含有与纤维素相当的半纤维 素(主要是戊聚糖还包含一 些果胶质)及20%的木质素; 纤维素本身为结晶结构。
和制备化工产品
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❖ (三)纤维素酶是诱导酶,诱导物 为纤维二糖。
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8
五、纤维素酶的生产
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六、纤维素酶的应用
❖ (一)食品发酵工业 ❖ (二)饲料工业 ❖ (三)废弃纤维素生产糖液
与单细胞蛋白 ❖ (四)其他
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第十一章 脂肪酶
❖ 一、定义 ❖ 二、水解部位 ❖ 三、催化反应 ❖ 四、分类 ❖ 五、催化特性 ❖ 六、脂肪酶特点 ❖ 七、脂肪酶生产菌 ❖ 八、脂肪酶的应用
综合讲解纤维素酶
中科院微生物研究所董志扬等用康宁木霉通过γ射线照射和亚硝基胍交替处理,诱变出一株纤维素酶高产菌株T801,其产酶能力提高1.77倍。
01
青岛海洋大学管斌等对里氏木霉进行低剂量、反复多次紫外线、亚硝基胍复合诱变处理方法,用“以2-脱氧葡萄糖作为降解产物阻遏物”高效筛选方法,选育得到一株抗分解代谢阻遏的突变株,纤维素酶活力提高三倍。
PART 02
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秸秆酒精流程
木质纤维素预处理技术有待进一步优化和提高。由于天然纤维素原料的结构复杂的特性,使得其纤维素、半纤维素和木质素三者不能有效分离;另外伴随产生一些中间副产物,实验表明,这些物质抑制酵母的生长和代谢,最终影响乙醇产率。
缺乏高效的纤维酶菌株,现有的纤维素酶制剂水解效果较低,使得酶解糖化经济成本较高,当前生产一吨纤维乙醇需要酶制剂成本在2200~2600元。高产菌株
70-80年代国外主要采用诱变育种方法获得筛选高产菌,包括随机诱变和有目标诱变,其主要策略是: 解除分解代谢阻遏,解除葡萄糖、甘油等易分解代谢碳源对产酶阻遏,或筛选2-deoxyglucose抗性。 提高酶的胞外分泌性,如筛选对细胞壁合成抑制作用的化学物质抗性菌株 筛选β-葡萄糖苷酶高产菌株,设计β-glucosidase作用的有色底物,获得解除分解代谢阻遏高产突变株。
结晶纤维素
C1
无定形纤维素
纤维二糖
βG
葡萄糖
Cx
应用
纺织 棉布后整理、生物抛光
饲料工业 饲料酶、秸秆青贮
啤 酒 工 业
食品及 发酵工业 果汁加工、功能性成分提取 中草药成分提取
酒 精 发 酵 玉米酒精 红薯酒精 秸秆酒精
PART 01
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纤维素酶用途
纤维素酶用途纤维素酶是一种催化剂,它能够降解纤维素,将其转化为可利用的糖类物质。
纤维素酶在许多领域中有着广泛的应用,尤其在生物能源、食品工业和纸浆工业中发挥着重要的作用。
纤维素酶在生物能源领域中被广泛应用。
纤维素是植物细胞壁的主要组成部分,它是一种复杂的碳水化合物,含有大量的葡萄糖分子。
然而,由于纤维素的结构复杂且难以降解,导致其在生物能源利用中的利用率较低。
而纤维素酶能够分解纤维素分子,将其转化为可发酵的糖类物质,如葡萄糖和木糖。
这些糖类物质可以被微生物进一步利用,产生生物能源,如生物乙醇和生物气体。
因此,纤维素酶在生物能源生产中起着至关重要的作用。
在食品工业中,纤维素酶也有着重要的应用。
纤维素是植物食物中的主要成分之一,它存在于许多植物中,如谷物、蔬菜和水果。
然而,纤维素在人体消化系统中难以降解,对人体消化吸收有一定的影响。
而纤维素酶能够降解食物中的纤维素,将其转化为可消化吸收的糖类物质,提高食物的可利用性。
此外,纤维素酶还可以被用于食品加工中,如面包、饼干和酿造过程中,改善食品的口感和品质。
因此,纤维素酶在食品工业中起着重要的作用。
在纸浆工业中,纤维素酶也是非常重要的。
纸浆是由植物纤维制成的,其中纤维素是纸浆的主要成分。
然而,纤维素的高度结晶性和纤维束的紧密结合使纸浆的纤维难以分散并进行有效的纤维分解。
而纤维素酶能够降解纤维素分子,破坏纤维束的结构,使纤维素分散并易于处理。
此外,纤维素酶还可以改善纸浆的流动性和过滤性能,提高纸浆的质量和生产效率。
因此,纤维素酶在纸浆工业中具有重要的应用价值。
纤维素酶在生物能源、食品工业和纸浆工业中具有广泛的应用。
它能够降解纤维素,将其转化为可利用的糖类物质,提高生物能源的利用效率,改善食品的口感和品质,以及提高纸浆的质量和生产效率。
随着科学技术的不断发展,纤维素酶在未来的应用前景将更加广阔。
纤维素酶的研究现状及应用前景
一、纤维素酶的应用现状
1、生物能源领域
纤维素酶在生物能源领域的应用主要表现在将纤维素转化为葡萄糖,进而转 化为乙醇或其他生物燃料。这种转化过程不仅可以提高能源的产量,而且可以降 低生产过程中的碳排放。目前,许多国家和公司都在积极研究利用纤维素酶生产 生物能源的工艺和技术。
2、生物材料领域
纤维素酶在生物材料领域的应用主要体现在将纤维素转化为生物可降解材料。 这些新材料可以替代传统的塑料制品,如包装材料、一次性餐具等。由于这些生 物材料具有良好的环保性能,因此在医疗、农业、餐饮等多个领域都具有广泛的 应用前景。
三、结语
纤维素酶作为自然界中一类重要的生物酶,具有广泛的应用前景。未来,随 着科学技术的发展和进步,纤维素酶将在各个领域发挥更大的作用,为人类的生 产和生活带来更多的便利和效益。我们应该纤维素酶的研究和应用进展,以便更 好地利用这一神奇的自然资源,为人类创造更多的价值。
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在研究过程中,研究者们也取得了一系列成果。例如,通过诱变育种和基因 工程等方法,提高了纤维素酶的产量和活性;同时,对纤维素酶的催化机制和晶 体结构等方面也有了更深入的了解。然而,尽管取得了一定的成果,纤维素酶研 究仍存在一些不足之处,如上文所述,包括酶的活性低、稳定性差、提取成本高 等。
应用领域、市场和发展趋势
而纤维二糖酶则将纤维二糖分解为葡萄糖。研究纤维素酶的意义在于它能够 为实现生物能源、生物材料等领域的可持续发展提供技术支持。
研究方法、成果和不足
目前,纤维素酶的研究方法主要包括微生物发酵法、化学合成法和基因工程 法等。这些方法各有优劣,微生物发酵法成本较低,但受菌种和生产条件的影响 较大;化学合成法可以在一定程度上满足工业化需求,但合成过程中成本较高且 产物稳定性较差;基因工程法则具有高效率和高产量的优势,但需要解决好基因 来源和克隆表达等问题。
纤维素酶对面粉中纤维素含量的降解研究
纤维素酶对面粉中纤维素含量的降解研究面粉作为日常食品中常见的主要原材料之一,其近年来正逐渐引起人们的关注。
面粉中所含的纤维素是无机体无法直接消化吸收的一种碳水化合物,而纤维素酶作为一种重要的生物酶,能够降解并分解面粉中的纤维素,对于改善面粉的品质和功能具有重要意义。
1. 纤维素酶的基本概念纤维素酶是一类能够催化纤维素降解的酶,在自然界中广泛存在于细菌、真菌、原生动物和昆虫等生物体内。
它能够通过水解、氧化以及还原等不同的作用方式,将纤维素分解为低聚糖和单糖,使得纤维素的结构变得更加简单,更易于人体消化吸收。
2. 纤维素酶对面粉中纤维素的降解作用面粉中的纤维素主要分布在细胞壁中,形成纤维状结构。
而面粉经过纤维素酶的作用后,纤维素的结构被破坏,纤维素链变得短小,具有更高的可溶性。
这种降解作用不仅可以改善面粉在水中的分散性和流动性,还可以提高面粉的发酵性能和稳定性,使得面团更加柔软易拉伸,增加食品口感的层次感。
3. 纤维素酶在面粉制品加工中的应用面粉制品加工中常常会利用纤维素酶对面粉中的纤维素进行降解处理。
通过添加适量的纤维素酶,能够改善麦面的形态结构,提高制品的口感和风味。
例如,在面包的制作过程中,纤维素酶能够促进淀粉的结晶,增加面包的体积和口感。
此外,纤维素酶还可以在奶制品加工中发挥重要作用。
牛乳中的纤维素会降低乳制品的质感和口感,添加适量的纤维素酶能够将纤维素分解,减少乳制品中的粗纤维含量,改善其口感和稳定性。
4. 纤维素酶的发展和挑战纤维素酶的研究和应用在食品工业中具有广阔的前景,但也面临一定的挑战。
首先,纤维素酶的生产成本较高,制约了其在大规模应用中的普及。
其次,纤维素酶的稳定性较差,容易受酸碱和温度等环境因素的影响,这给其在食品加工中的应用带来了一定的局限性。
因此,未来的研究可以致力于降低纤维素酶的生产成本,并进一步改善其稳定性和活性。
结语纤维素酶作为一种重要的生物酶,对于面粉中纤维素含量的降解具有重要意义。
纤维素酶复合酶概述
纤维素酶复合酶概述纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶,由多种纤维素酶复合酶组成。
纤维素是由纤维素链构成的复杂多糖,在植物细胞壁中起到结构支撑的作用。
然而,由于其结构特殊以及植物细胞壁的复杂性,纤维素分解一直是一项具有挑战性的任务。
纤维素酶复合酶通过协同作用,能够高效地降解纤维素,成为生物质能源开发的重要工具。
β-1,4-葡聚糖酶(Endo-1,4-β-glucanase)是纤维素酶复合酶中最重要的成员之一、它能够在纤维素链内切断β-1,4-糖苷键,产生具有还原性的寡糖片段。
β-1,4-葡聚糖酶的作用对于纤维素链的降解非常关键。
β-1,4-葡聚糖苷酶(Cellobiohydrolase)是纤维素酶复合酶中的另一个重要成员。
它能够沿着纤维素链的末端逐步切断两个葡萄糖单元,生成葡萄糖二聚体。
β-1,4-葡聚糖苷酶通常分为两类,一类是在纤维素链上依次切断产生葡萄糖单元的过程中,最后释放葡萄糖分子的外切酶(exo-acting),另一类是发生内切后释放葡萄糖分子的内切酶(endo-acting)。
β-1,4-葡聚糖水解酶(β-Glucosidase)是纤维素酶复合酶中的第三个重要成员。
它能够将葡萄糖二聚体或寡糖降解为单糖,如葡萄糖。
β-1,4-葡聚糖水解酶的存在可以有效地解除葡萄糖单元的限制,加速纤维素降解的速度。
纤维素酶复合酶通过这三类酶的协同作用,能够高效地切割纤维素链,将其降解为单糖。
在自然界中,许多微生物和真菌能够生产纤维素酶复合酶。
这些产生纤维素酶复合酶的生物通常生活在寒冷、湿润或富含纤维素的环境中,如深海底层、河底、土壤和消化道。
纤维素酶复合酶在它们的生活环境中起到关键的作用,帮助它们消化纤维素,获得能量。
纤维素酶复合酶的应用也非常广泛。
由于纤维素是生物质的主要组分之一,纤维素酶复合酶可以在生物质能源开发中发挥重要作用。
当前,研究者们正在寻找和开发具有高降解效率、高耐受性和高效稳定性的纤维素酶复合酶,以提高生物质能源的转化效率。
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西安工程大学纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用院系:纺织与材料学院专业班级:轻化工程11(1)姓名:赵华学号:41101030111纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用张海生,张同亮,陈德兆摘要:介绍了纤维素酶的性质、纤维素酶对纤维素的作用机理及纤维素酶在纺织上的应用,对其在纺织上的应用前景进行了展望。
关键词:纤维素酶;纤维素;纺织;应用0引言纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。
微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。
目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。
早在1906年,Seilliere就在蜗牛的消化液中发现了能分解纤维素的纤维素酶。
纤维素酶是能水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。
纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。
主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。
丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,耐嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。
纤维素酶分子是由球状的催化结构域(CD)通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥(Linker)和纤维素结合结构域(CBD)三部分组成。
连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。
纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用,对酶的催化活力是非常必需的。
催化作用域的三维结构极其复杂,对酶的催化活力起决定作用。
1 纤维素酶的制造方法1. 1固体发酵法固体发酵法是以玉米、稻草等植物秸杆为主要原料,投资少,工艺简单,产品价格低廉。
目前国内绝大部分厂家采用该技术,主要分布在上海、江苏、湖北、黑龙江。
然而固体发酵法存在着根本上的缺陷,不可能像液体发酵那样随着规模的扩大,成本大幅度下降。
以秸杆为原料的固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。
目前生产厂家只能采用直接干燥粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂,产品外观粗糙,成品质量不稳定,杂质含量高。
因此,随着液体发酵酶工艺的发展及菌种性能的提高,采用液体发酵法生产纤维素酶是必然趋势。
1. 2液体发酵酶液体发酵生产工艺过程是将玉米秸杆粉碎至20目以下后进行灭菌处理,送发酵釜内发酵,同时加入纤维素酶菌种,发酵时间约为70 h ,温度控制低于60 0C,采用净化后的无菌空气从釜底通入进行物料的气流搅拌,发酵完的物料经压滤机压滤,超滤浓缩,喷雾干燥,制得纤维素酶产品。
其工艺流程示意图如下:液体发酵法动力消耗大,设备要求高,但原料利用率高,生产条件易控制,产量高,劳动强度小,产品质量稳定,建议国内新建装置采用该技术。
2纤维素酶维素的对纤作用机理目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4-内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4-外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG,β-Glucosidase)协同作用下进行的。
首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。
目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EGⅠ、EGⅡ、EGⅢ和EGV四种,CBH至少包括CBHⅠ和CBHⅡ两种。
另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(Cx酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。
其中C1酶起水化作用,它作用于不溶性的固体表面,使形成结晶结构的纤维素链开裂,长链分子的末端部分游离,从而使纤维素链易于水化。
Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物,葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。
该假说的基本降解模式如下:结晶纤维素-C1→无定形纤维素-Cx→纤维二糖-β-葡萄糖苷酶→葡萄糖此外,Coughlan认为结晶纤维素的降解是一个多步骤过程,并认为原初反应即无序反映(Amorphogenesis)使纤维素的结晶状态发生改变,便于随后的纤维素水解。
还有学者认为纤维素的降解中存在短纤维形成现象,他们认为天然纤维素首先在一种非水解性质的解链因子或解氢键酶作用下,使纤维素链内或链间的氢键打开,从而形成短纤维。
3纤维素酶在纺织上的应用纤维素酶在染整上,特别是在棉织物整理上得到了广泛的应用。
经过纤维素酶整理后,棉织物的手感和外观获得很大的改善,因为织物表面的绒毛被除去,处理后织物更光洁,颜色更鲜艳。
根据处理的目的不同,可进行生化抛光、柔软滑爽、改善光泽以及石磨水洗等加工。
3.1减量处理纤维素纤维织物经纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重,并引起许多性能变化。
减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。
减量加工大多数采用液体染色机和水洗机。
若织物被减量过大,纤维的强度会受到损伤。
棉织物的失重率一般控制在3%~5%的范围内为好。
棉织物经过纤维素酶整理后,手感和外观可以有很大的改善,织物的硬挺度和刚性降低,光滑度和悬垂性提高,能使织物获得更好的手感。
LeeG.Snyder的研究证实,纤维素酶能够象烧毛一样使织物的外观变得光洁。
C.L.Chong等人的研究表明在织物的外感和手感被改善的同时,剧烈的机械搅拌和摩擦作用会加剧织物的强力损失。
因此在保证处理效果的同时,避免织物强力过度损失就显得非常重要。
3.2生物抛光处理生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度的整理工艺。
天然纤维素的结构复杂,结晶度高,在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体,仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。
生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维,经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。
生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。
与传统的加工方法比,生物抛光有如下优点:①织物表面更光洁无茸毛;②织物表面显得更加均匀;③减少起毛起球的趋向;④增加悬垂性并具滑爽手感;⑤处理的织物更具有环保意义。
经过生物抛光处理的织物还有诸多优点:穿着洗涤不易起球,染色鲜艳,保色保新时间长,尤其对印花织物效果更好。
3.3水洗和石磨处理纤维素酶还广泛应用于牛仔裤类产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。
最早应用于靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色、洗白等褪色防旧效果。
这种加工的原理是:首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用。
纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一同去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。
目前应用的纤维素酶大多为中性或酸性纤维素酶。
纤维素酶可用于牛仔服装水洗石磨加工,加工后的服装雪花点多、立体感强、色光好。
与传统的石磨工艺相比,酶洗工艺条件温和,耗能降低,减少了服装和设备的磨损,水洗效率高;与传统的化学助剂整理工艺相比,酶洗工艺大大减少了污水排放,有利于环境保护。
3.4其它处理除上述处理外,纤维素酶还能与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工,以去除棉纤维中的天然杂质,为后续染色、印花和整理加工创造条件。
酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同,失重率较少,耗水率低。
纤维素酶整理也可用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物,以改善织物的手感、悬垂性,去除织物表面的绒毛,减少粘胶织物的起球倾向和Lyocell 织物的原纤化倾向。
苎麻织物存在手感粗糙、穿着刺痒等问题,严重影响了苎麻织物的服用性能,通过纤维素酶减量整理,能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面,消除或改善刺痒感。
纤维素酶是多种酶的混合物,酶成分的表征对于了解和控制酶整理的效果是必不可少的。
从目前研究结果来看,EGⅡ酶用于减量处理、生物抛光处理、水洗和石磨处理性能均十分优良,是非常重要的纤维素酶组分。
同时,温度、pH值、表面活性剂、无机盐、搅拌等因素都会影响纤维素酶处理的效果。
因此,对不同的纤维,只有选择不同的纤维素酶品种以及合理的工艺条件,才能使酶处理的效果最佳。
4结束语纤维素酶处理具有环保、节能、高效等特点,符合可持续发展的要求,有利于绿色纺织、绿色染整,在纺织中具有广阔的发展前景。
纤维素酶在纤维改性加工中不仅要求高效,而且要求对纤维的损伤小,因此开发纺织专用纤维素酶和降低酶制剂成本将成为今后纤维素酶研究和开发的重要方向。
随着分子生物学、遗传工程的迅猛发展,国内外均在尝试应用基因工程技术来改造和构建高效纤维素降解菌,这将扩大纤维素酶的应用范围,使纤维素酶更加广泛地应用在对纤维素纤维织物的改性加工中。
参考文献[1]肖春玲.微生物纤维素酶的应用研究[J].微生物学杂志,2002,22(2):33~35.[2] 张瑞萍.应用于纺织品湿处理中的纤维素酶[J].南通工学院学报,1999,15(4):29~32.[3]吴显荣.纤维素酶分子生物学研究进展及趋向[J].生物工程进展,1994,14(4):25~27.[4]宋心远.新型染整技术[M].北京:中国纺织出版社,1999.11.[5]H.KOO.Cellulase treatment of cotton fabrics.T.R.J.,1994,64(2):70~74.[6]房宽峻.生物酶在染整工业中的应用与进展[J].纺织导报,2001,(1):24~29.[7]Subhendu Das.Enzyme Application in Textiles.The IndianTextile Journal,2000,29:31.[8]Mahesh Sharma.Application of Enzymes in Textile Indus-try.Colourage,1993(6):13~17.[9] 周文龙.酶在纺织中的应用[M].北京:中国纺织出版社,2002.6.[10] 周向东.纤维素酶整理棉织物的性能与工艺[J].丝绸,2002,(4):16~18.。